内容正文:
浙江省台州市十校2024-2025学年高二下学期4月期中考试化学试题
考生须知:
1.本卷共6页满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效。
4.考试结束后,只需上交答题纸。
5.本卷可能用到的相对原子质量:H-1,C-12,N-14,O-16,Ga-70,Br-80
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每个小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 氢氰酸(化学式为)分子中所有的原子都通过化学键而达到稳定结构,则下列关于氢氰酸分子结构的表述中,错误的是
A. B. 分子是直线形 C. D. 中心原子是杂化
2. 下列物质属于脂肪烃的是
A. B. C. D.
3. 下列化学用语表示不正确的是
A. 乙烯的球棍模型: B. 羟基的电子式:
C. 氧的价电子排布式: D. 的VSEPR模型:
4. 关于乙炔的说法不正确的是
A. 碳原子的价层电子的轨道表示式,违反了泡利原理
B. 基态碳原子核外有3种能量不同的电子
C. 乙炔分子中含有一个键和两个键
D. 乙炔分子内含极性键、非极性键,是非极性分子
5. 下列各组物质中,都是由极性键构成的极性分子的是
A. 和 B. 和HF C. 和 D. 和
6. 关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O配合物,下列说法正确的是
A. 配位体是Cl-和H2O,配位数是8
B. 中心离子是Ti3+,配离子是[TiCl(H2O)5]2+
C. 该配离子中含有的化学键有离子键、共价键、配位键、氢键
D. 在1 mol该配合物中加入足量AgNO3溶液,可以得到3 mol AgCl沉淀
7. 某粗苯甲酸样品中含有少量氯化钠和泥沙。在重结晶法提纯苯甲酸的过程中,下列操作未涉及的是
A. B. C. D.
8. 某有机物的核磁共振氢谱图如图所示,该有机物的结构简式可能是
A. B. C. D.
9. 下列反应的化学方程式或离子方程式不正确的是
A. 硫酸铜溶液与过量氨水反应:
B. 实验室用饱和食盐水和电石制备乙炔:
C. 甲苯与发生取代反应:
D. 将乙烯通入过量酸性高锰酸钾溶液中:
10. 石墨烯可以看作是单层石墨,利用以下方法对石墨烯进行“切割”。
下列说法正确是
A. 水溶性①>④ B. 试剂A可以是酸性KMnO4溶液
C. ③②是氧化过程 D. 每“切割”1mol碳碳双键转移2mol电子
11. 下列物质的性质或相关数据与氢键无关的是
A. 氨气易溶于水
B. 乙醚微溶于水,而乙醇可与水以任意比例混溶
C. 分解时吸收的热量比分解时吸收的热量多
D. 邻羟基苯甲酸()熔点为,对羟基苯甲酸()熔点为
12. 有机物X的结构如图所示,下列有关说法不正确的是
A. 分子中含有3种官能团 B. X分子中有1个手性碳原子
C. X分子中不同化学环境的氢有6种 D. X的氮原子采取杂化
13. 前四周期元素的原子序数依次增大,且都不在同一周期。X的价层电子排布式为,Y的最高能级的单电子数是W的3倍,Z元素原子的最外层只有一个电子,其次外层内的所有轨道的电子均成对。下列说法不正确的是
A. Z元素在周期表中的位置可能为第四周期第VIB族 B. 的键角比的键角大
C. X元素第一电离能高于同周期的相邻元素 D. 是分子晶体
14. 工业上通常采用乙烯、水在磷酸催化下,300℃,7MPa压强下制备乙醇,其反应机理如图所示。下列说法不正确的是
A. 高温不利于提高乙烯的转化率
B. 第③步反应生成乙醇和H3O+
C. 反方向,乙醇在一定条件下也可制得乙烯,但催化剂不同
D. 该历程分三步进行,第②步反应速率最慢
15. 精油被誉为西方的中草药,其护肤和调养的功效非常显著。如图是工业常用的精油提取方法,下列说法正确的是
A. 该提取方法原理为重结晶 B. 丙部分利用水与精油的密度差异进行了分离
C. 提取过程中采用了水浴加热 D. 在实验室中乙部分不可以用蛇形冷凝管代替
16. 磷的常见含氧酸化学式为,其分子结构和亚磷酸与水形成的部分氢键如下图所示:
下列说法不正确的是
A. 分子中P采取杂化
B. 与水形成如图所示的环,使得羟基难以电离出
C. 与足量NaOH溶液反应的离子方程式为:
D. 相同温度、相同浓度的稀溶液的酸性:
非选择题部分
二、非选择题(本大题共5小题,共52分)
17. 回答下列问题:
(1)键线式表示的物质的分子式为__________。
(2)中含有的官能团名称为__________、__________。
(3)的熔点远低于的熔点,是因为__________。
(4)的名称是__________。
18. N族元素()形成的物质在生产生活中有着重要地位。
(1)基态P原子的价层电子排布图为_________。
(2)二氟氮烯()分子有两种同分异构体,每个原子均满足八电子稳定结构,实验室测得它们的熔沸点如下表:
物质
熔点
沸点
I
-105.7
II
-172
-111.4
分子中N的杂化方式为__________,化合物I的结构式为_________(选A或B)。
A. B.
(3)下列说法正确的是_________。
A. 电负性:
B. 离子半径:
C. N元素的电负性大于S元素,中N元素显负价
D. 化学键中离子键成分百分数:
(4)已知键角:,请说明理由___________。
(5)氮化镓是目前应用最广泛的半导体材料之一,其中立方氮化镓的晶胞如图所示。若其晶胞边长为anm,则立方氮化镓晶体的密度为__________(列出表达式即可)。
19. 有机物A是常用的萃取剂,经元素分析测定,该有机物中碳、氢两种元素的质量分数为:碳,氢。使用现代分析仪器对A的分子结构进行测定,相关结果如图所示,回答下列问题:
(1)根据图1,A的相对分子质量为__________。
(2)根据图1和图2(两组峰的面积之比为2:3),A属于醚的结构简式是__________。
(3)有机物B是A的同分异构体。若B能与金属钠反应产生,原因是__________(从共价键的极性解释)。
(4)分子结构修饰在药物设计与合成中有广泛的应用。
①有机物甲的核磁共振氢谱有_________组峰。
②对布洛芬进行分子修饰的目的是_________。
20. 甲苯是重要的有机原料,某化学兴趣小组利用如图所示装置制备对溴甲苯,并证明该反应为取代反应。
(1)甲中仪器M的名称为__________,实验过程中使用了40mL甲苯(约为0.38mol)和30mL液溴(约为0.58mol),则选用的仪器M的最合理规格为__________(填标号)。
A.100mL B.200mL C.250mL D.500mL
(2)冷凝管中冷水从__________(填“a”或“b”)进,乙中的作用为__________。能说明该反应是取代反应而不是加成反应的实验现象为__________。
(3)实验过程中进行的分步操作如下,合理的顺序为_______(填标号)。若最后得到对溴甲苯51.98g,则该实验的产率约为__________(保留两位有效数字)。
A.检查装置气密性 B.连接好装置 C.将甲苯和液溴滴入 D.将NaOH溶液滴入
E.接通冷凝水 F.将M中混合物过滤、分液、蒸馏
21. 碳原子不仅能与氢、氧、氮、氯等元素原子形成化学键,且碳原子之间还能相互结合,并连接形成直链、支链以及各种环状化合物。
I.根据下列几种烃的键线式,回答下列问题:
(1)B与D的关系是_________。
(2)在结构A的每两个碳原子之间插入一个CH2原子团,可以形成金刚烷的结构,则金刚烷的分子式是__________。
Ⅱ.精细化学品Z是X与HBr反应的主产物,的反应机理如下:
(3)请写出Z的结构简式_________。
(4)X能使溴的CCl4溶液褪色,试写出该反应的化学方程式_________。
(5)下列说法正确的是_________。
A. X存在顺反异构 B. Z中不含手性碳
C Z分子中所有碳原子不可能共平面 D. X可生成高聚物
(6)Z的同分异构体有多种,试写出2个符合下列条件的同分异构体________。
①含有一个苯环;②苯环上的一氯代物有两种。
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浙江省台州市十校2024-2025学年高二下学期4月期中考试化学试题
考生须知:
1.本卷共6页满分100分,考试时间90分钟。
2.答题前,在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。
3.所有答案必须写在答题纸上,写在试卷上无效。
4.考试结束后,只需上交答题纸。
5.本卷可能用到的相对原子质量:H-1,C-12,N-14,O-16,Ga-70,Br-80
选择题部分
一、选择题(本大题共16小题,每小题3分,共48分。每个小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 氢氰酸(化学式为)分子中所有原子都通过化学键而达到稳定结构,则下列关于氢氰酸分子结构的表述中,错误的是
A. B. 分子是直线形 C. D. 中心原子是杂化
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据H核外一个成单电子,C有4个成单电子,N有三个成单电子,故HCN的电子式为:,故其结构式为:,A错误;C正确;
B.已知HCN中心原子碳原子周围形成了2个σ键,孤电子对数为:(4-1-3)=0,价层电子对数为2,根据价层电子互斥模型可知,该分子是直线形,B正确;
D.由B项分析可知,其价层电子对数为2而且无孤电子对,故中心原子是杂化,D正确;
故答案为:A。
2. 下列物质属于脂肪烃的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】脂肪烃是指链状烃,只含碳氢元素;
【详解】A.分子中含有氯元素,不属于烃,A错误;
B.链状化合物,只含碳元素和氢元素,属于脂肪烃,B正确;
C.分子中含有氧元素,不属于烃,C错误;
D.含有苯环,属于芳香烃,D错误;
故选B。
3. 下列化学用语表示不正确的是
A. 乙烯的球棍模型: B. 羟基的电子式:
C. 氧的价电子排布式: D. 的VSEPR模型:
【答案】D
【解析】
【详解】A.球棍模型是用球代表原子,棍代表化学键的一种式子,乙烯的结构简式为:,则其球棍模型为:,A正确;
B.羟基的结构为,属于电中性微粒,则其电子式为:,B正确;
C.氧位于周期表第二周期第VIA族,则其价电子排布式:,C正确;
D.的中心S原子价层电子对数为3,孤电子对为0,采用的杂化,则其VSEPR模型三角形:,D错误;
故答案为:D。
4. 关于乙炔的说法不正确的是
A. 碳原子的价层电子的轨道表示式,违反了泡利原理
B. 基态碳原子核外有3种能量不同的电子
C. 乙炔分子中含有一个键和两个键
D. 乙炔分子内含极性键、非极性键,是非极性分子
【答案】C
【解析】
【详解】A.泡利原理是指每个轨道最多只能容纳两个自旋相反的电子;碳原子的价层电子的轨道表示式,违反了泡利原理,A正确;
B.基态碳原子核外电子排布式为:1s22s22p2,有3种能量不同的电子,B正确;
C.单键均为σ键,双键中含有1个σ键1个π键,叁键含有1个σ键2个π键;乙炔分子中含有3个键和2个键,C错误;
D.乙炔分子内含C-H极性键、C-C非极性键,由于分子空间对称,为非极性分子,D正确;
故选C。
5. 下列各组物质中,都是由极性键构成的极性分子的是
A. 和 B. 和HF C. 和 D. 和
【答案】B
【解析】
【详解】A.CH4和CCl4均为四面体结构,分子中正负电荷重心重合,均为极性键构成的非极性分子(正四面体结构对称),A不符合题意;
B.H2O(V形结构)和HF(直线但极性不对称),分子中正负电荷中心不重合,均为极性键构成的极性分子,B符合题意;
C.C2H4(平面对称)和CO2(直线对称)分子中正负电荷重心重合,均为非极性分子,C不符合题意;
D.NH3分子是三角锥形、极性分子,而CH4为非极性分子,D不符合题意;
故选B。
6. 关于化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的配合物,下列说法正确的是
A. 配位体是Cl-和H2O,配位数是8
B. 中心离子是Ti3+,配离子是[TiCl(H2O)5]2+
C. 该配离子中含有的化学键有离子键、共价键、配位键、氢键
D. 在1 mol该配合物中加入足量AgNO3溶液,可以得到3 mol AgCl沉淀
【答案】B
【解析】
【分析】根据配合物化学式[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O,结合化合价代数和为0可知,配离子是[TiCl(H2O)5]2+,中心离子是Ti3+;
【详解】A.配离子是[TiCl(H2O)5]2+,中心离子是Ti3+,配位体是Cl-和H2O,配位数是6,A错误;
B.据分析,[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O的中心离子是Ti3+,配离子是[TiCl(H2O)5]2+,B正确;
C.结合选项B可知,该配离子中含有的化学键有共价键(配体水分子内氢氧原子之间)、配位键(中心离子和配体之间),C错误;
D.内界Cl-为1,外界Cl-为2,内界配体Cl-不与Ag+反应,外界Cl-离子与Ag+反应,在1 mol该配合物中加入足量AgNO3溶液,可以得到2 mol AgCl沉淀,D错误;
选B。
7. 某粗苯甲酸样品中含有少量氯化钠和泥沙。在重结晶法提纯苯甲酸的过程中,下列操作未涉及的是
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.图中加热溶解,加快苯甲酸溶解速率,便于分离泥沙,A正确;
B.苯甲酸加热溶解后,泥沙不溶,过滤除去,B正确;
C.苯甲酸溶解度,随温度降低而减小,冷却结晶可析出苯甲酸晶体,C正确;
D.重结晶实验中不涉及萃取、分液,D错误;
故选D。
8. 某有机物的核磁共振氢谱图如图所示,该有机物的结构简式可能是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.由结构简式可知,分子中含有1类氢原子,核磁共振氢谱图只有1组峰,与图不吻合,故A错误;
B.由结构简式可知,中含有4类氢原子,核磁共振氢谱图有4组峰,与图不吻合,故B错误;
C.由结构简式可知,分子中含有2类氢原子,核磁共振氢谱图有2组峰,与图吻合,故C正确;
D.由结构简式可知,分子中含有1类氢原子,核磁共振氢谱图只有1组峰,与图不吻合,故D错误;
故选C。
9. 下列反应的化学方程式或离子方程式不正确的是
A. 硫酸铜溶液与过量氨水反应:
B. 实验室用饱和食盐水和电石制备乙炔:
C. 甲苯与发生取代反应:
D. 将乙烯通入过量酸性高锰酸钾溶液中:
【答案】C
【解析】
【详解】A.硫酸铜溶液与过量氨水反应生成硫酸四氨合铜,反应的离子方程式为,故A正确;
B.饱和食盐水和电石反应生成氢氧化钙和乙炔,反应方程式为,故B正确;
C.甲苯与用铁作催化剂,苯环上H被Cl取代;光照条件下,甲基上的H被Cl取代,故C错误;
D.将乙烯通入过量酸性高锰酸钾溶液中,乙烯被氧化为二氧化碳,反应的离子方程式为,故D正确;
选C。
10. 石墨烯可以看作是单层石墨,利用以下方法对石墨烯进行“切割”。
下列说法正确的是
A. 水溶性①>④ B. 试剂A可以是酸性KMnO4溶液
C. ③②是氧化过程 D. 每“切割”1mol碳碳双键转移2mol电子
【答案】B
【解析】
【详解】A.①为石墨烯,其结构中没有亲水基团,难溶于水;④中引入了多个含氧官能团酮羰基和醛基,这些官能团能与水分子形成氢键,从而使④的水溶性增强,所以水溶性应该是①<④,A错误;
B.酸性KMnO4溶液具有强氧化性,能氧化碳碳双键,从图中反应来看,试剂A将石墨烯中的碳碳双键氧化,所以试剂A可以是酸性KMnO4溶液,B正确;
C.③→②的过程中,氧原子数目减少,碳元素的化合价降低,根据氧化还原反应的概念,化合价降低是还原过程,而不是氧化过程,C错误;
D.“切割”碳碳双键时,碳碳双键中的π键断裂,每个碳原子再与其他原子形成新的化学键,即1个碳碳双键转化为2个碳氧双键,反应中碳元素的化合价从0价升高到 +2价,每1mol碳碳双键被氧化,转移4mol电子,而不是2mol电子,D错误;
故答案为:B。
11. 下列物质的性质或相关数据与氢键无关的是
A. 氨气易溶于水
B. 乙醚微溶于水,而乙醇可与水以任意比例混溶
C. 分解时吸收的热量比分解时吸收的热量多
D. 邻羟基苯甲酸()熔点为,对羟基苯甲酸()熔点为
【答案】C
【解析】
【详解】A.氨气极易溶于水是因为氨分子与水分子能形成分子间氢键,则氨气极易溶于水与氢键有关,故A不符合题意;
B.乙醚微溶于水,而乙醇可与水以任意比例混溶是因为乙醚不能与水分子能形成分子间氢键,乙醇与水分子能形成分子间氢键,则乙微溶于水,而乙醇可与水以任意比例混溶与氢键有关,故B不符合题意;
C.氟化氢分解时吸收的热量比氯化氢分解时吸收的热量多是因为氢氟键强于氢氯键,断裂H-F共价键消耗的能量多,则氟化氢分解时吸收的热量比氯化氢分解时吸收的热量多与氢键无关,故C符合题意;
D.邻羟基苯甲酸能形成分子内氢键,对羟基苯甲酸能形成分子间氢键,所以邻羟基苯甲酸分子间的作用力小于对羟基苯甲酸,熔点低于对羟基苯甲酸,则邻羟基苯甲酸的熔点比对羟基苯甲酸的低与氢键有关,故D不符合题意;
故选C
12. 有机物X的结构如图所示,下列有关说法不正确的是
A. 分子中含有3种官能团 B. X分子中有1个手性碳原子
C. X分子中不同化学环境的氢有6种 D. X的氮原子采取杂化
【答案】C
【解析】
【详解】A.分子中含有羟基、酰胺基、碳氯键3种官能团,A正确;
B.手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子;中有1个手性碳原子,B正确;
C.苯环为对称结构而羟基所在的环不对称,分子中不同化学环境的氢有7种,C错误;
D.X的氮原子形成3个共价键且含1对孤电子对,采取杂化,D正确;
故选C。
13. 前四周期元素的原子序数依次增大,且都不在同一周期。X的价层电子排布式为,Y的最高能级的单电子数是W的3倍,Z元素原子的最外层只有一个电子,其次外层内的所有轨道的电子均成对。下列说法不正确的是
A. Z元素在周期表中的位置可能为第四周期第VIB族 B. 的键角比的键角大
C. X元素的第一电离能高于同周期的相邻元素 D. 是分子晶体
【答案】A
【解析】
【分析】W在第一周期,为H(单电子数1),X在第二周期,价电子排布为ns2np3(x=2),为N,Y在第三周期,最高能级单电子数3(3p3),为P,Z在第四周期,最外层1电子且次外层电子成对,可能为K(IA)或Cu(IB)。
【详解】A.VIB族(如Cr)次外层d轨道未完全成对,Z不可能是VIB族,A不正确;
B.NH3、PH3,中心原子均为sp3杂化且有一对孤电子对,因N电负性更大,成键电子对离中心原子更近,成键电子对之间的排斥作用更强,所以NH3键角更大,B正确;
C.N的p轨道半充满,电离能高于相邻的O和C,C正确;
D.P4为分子晶体,通过范德华力结合,D正确;
答案选A。
14. 工业上通常采用乙烯、水在磷酸催化下,300℃,7MPa压强下制备乙醇,其反应机理如图所示。下列说法不正确的是
A. 高温不利于提高乙烯的转化率
B. 第③步反应生成乙醇和H3O+
C. 反方向,乙醇在一定条件下也可制得乙烯,但催化剂不同
D. 该历程分三步进行,第②步反应速率最慢
【答案】D
【解析】
【详解】A.乙烯和水在300℃、7MPa压强下制备乙醇的反应方程式为:CH2=CH2(g)+H2O(g )CH3CH2OH(g),根据图知:乙烯生成乙醇的反应为放热反应,升高温度,化学平衡向吸热的逆反应方向移动,导致乙烯的转化降低,A正确;
B.根据图知,第③步反应生成乙醇和H3O+,B正确;
C.乙醇在浓硫酸作催化剂、加热170℃条件下发生消去反应生成乙烯;所以反方向,乙醇在一定条件下也可制得乙烯,但催化剂不同,C正确;
D.反应的活化能越大,反应就越难发生,化学反应速率越慢。根据图示可知:该历程分三步进行,第①步反应所需活化能最大,则该步反应的化学反应速率最慢,D错误;
故合理选项D。
15. 精油被誉为西方的中草药,其护肤和调养的功效非常显著。如图是工业常用的精油提取方法,下列说法正确的是
A. 该提取方法原理为重结晶 B. 丙部分利用水与精油的密度差异进行了分离
C. 提取过程中采用了水浴加热 D. 在实验室中乙部分不可以用蛇形冷凝管代替
【答案】B
【解析】
【详解】A.图中实验利用植物中各物质的沸点不同进行分离,为蒸馏法,A错误;
B.丙中水与精油的密度不同,且水、精油互不相溶,可分液分离,B正确;
C.由富含精油的水蒸气可知,温度不低于100℃,不能水浴加热,C错误;
D.乙为冷凝装置,可用蛇形冷凝管代替,D错误;
故选B。
16. 磷的常见含氧酸化学式为,其分子结构和亚磷酸与水形成的部分氢键如下图所示:
下列说法不正确的是
A. 分子中P采取杂化
B. 与水形成如图所示的环,使得羟基难以电离出
C. 与足量NaOH溶液反应的离子方程式为:
D. 相同温度、相同浓度的稀溶液的酸性:
【答案】D
【解析】
【详解】A.由的结构可知,中心原子为P形成4个σ键,因此可知分子中P采取杂化,A正确;
B.与水形成分子间氢键,形成如图所示的环,从而使得羟基难以电离出氢离子,B正确;
C.由的结构可知,为一元酸,与足量NaOH溶液反应的离子方程式为,C正确;
D.次磷酸、亚磷酸、磷酸分子中羟基的数量依次增多,羟基数量越少,P=O键对羟基的吸电子效应越明显,酸性也就越强,同时羟基数量越多,与水分子形成的氢键也就越多,进一步降低了酸性,故酸性:,D错误;
故选D。
非选择题部分
二、非选择题(本大题共5小题,共52分)
17. 回答下列问题:
(1)键线式表示的物质的分子式为__________。
(2)中含有的官能团名称为__________、__________。
(3)的熔点远低于的熔点,是因为__________。
(4)的名称是__________。
【答案】(1)C6H14
(2) ①. 碳碳双键 ②. 酯基
(3)BF3是熔点低的分子晶体,CrF3是熔点较高的离子晶体;离子晶体的熔点高于分子晶体
(4)2,5-二甲基-3-乙基己烷
【解析】
【小问1详解】
根据键线式的定义可知,键线式表示的物质的分子式为C6H14,故答案为:C6H14;
【小问2详解】
CH2=CHCOOCH2CH3中含有的官能团名称为碳碳双键和酯基,故答案为:碳碳双键;酯基;
【小问3详解】
已知电负性F>B>Cr,故BF3是分子晶体,CrF3是离子晶体,离子晶体的熔点高于分子晶体,故答案为:BF3是熔点低的分子晶体,CrF3是熔点较高的离子晶体;离子晶体的熔点高于分子晶体;
【小问4详解】
根据烷烃的系统命名法可知,的名称是2,5-二甲基-3-乙基己烷,故答案为:2,5-二甲基-3-乙基己烷。
18. N族元素()形成的物质在生产生活中有着重要地位。
(1)基态P原子的价层电子排布图为_________。
(2)二氟氮烯()分子有两种同分异构体,每个原子均满足八电子稳定结构,实验室测得它们的熔沸点如下表:
物质
熔点
沸点
I
-105.7
II
-172
-111.4
分子中N的杂化方式为__________,化合物I的结构式为_________(选A或B)。
A. B.
(3)下列说法正确的是_________。
A. 电负性:
B. 离子半径:
C. N元素的电负性大于S元素,中N元素显负价
D. 化学键中离子键成分的百分数:
(4)已知键角:,请说明理由___________。
(5)氮化镓是目前应用最广泛的半导体材料之一,其中立方氮化镓的晶胞如图所示。若其晶胞边长为anm,则立方氮化镓晶体的密度为__________(列出表达式即可)。
【答案】(1) (2) ①. 杂化 ②. A (3)AC
(4)中N原子有一对孤电子对,中N原子有无孤电子对,孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对间的斥力,键角变小
(5)或或
【解析】
【小问1详解】
P是15号元素,价电子排布式为3s23p3,价电子排布图为;
【小问2详解】
N2F2分子中N有1对孤电子对,价层电子对数=1+2=3,N原子采取sp2杂化,A为顺式结构,B为反式结构,反式的分子排列紧密,则B熔点比A高,化合物Ⅰ的结构式为A;
【小问3详解】
A.同主族元素自上而下电负性减小,则电负性:N>P>As,故A正确;
B.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径:N3->O2->F-,故B错误;
C.N元素的电负性大于S元素,电负性越大,对键合电子吸引能力越强,N2S2中N元素显负价,故C正确;
D.Mg的电负性比Ca大,N与Mg电负性差值比N与Ca差值小,Ca3N2的离子键的百分数更大,故D错误;
故答案为:AC;
小问4详解】
NH3、中N原子都是采取sp3杂化,NH3中N原子有一对孤电子对,中N原子有无孤电子对,孤电子对对成键电子对的斥力大于成键电子对间的斥力,NH3中键角变小,则键角:NH3<;
【小问5详解】
晶胞含有4个白色球,黑色球数目为8×+6×=4,1mol晶胞含有4mol GaN,1mol晶胞的质量为4mol×84g/mol,1mol晶胞的体积为(a×10-7cm)3×NA,则晶体密度==。
19. 有机物A是常用的萃取剂,经元素分析测定,该有机物中碳、氢两种元素的质量分数为:碳,氢。使用现代分析仪器对A的分子结构进行测定,相关结果如图所示,回答下列问题:
(1)根据图1,A的相对分子质量为__________。
(2)根据图1和图2(两组峰的面积之比为2:3),A属于醚的结构简式是__________。
(3)有机物B是A的同分异构体。若B能与金属钠反应产生,原因是__________(从共价键的极性解释)。
(4)分子结构修饰在药物设计与合成中有广泛的应用。
①有机物甲的核磁共振氢谱有_________组峰。
②对布洛芬进行分子修饰的目的是_________。
【答案】(1)74 (2)或
(3)O电负性大(键中电子云偏向O),键极性大,易断裂
(4) ①. 8 ②. 降低酸性;减小该药对胃,肠道的刺激;增强稳定性;改善药物吸收代谢等特性;改善剂型和给药途径;降低毒副作用;提高抗炎镇痛效果
【解析】
【小问1详解】
从质谱图看,该物质的最大质荷比为74,则相对分子质量为74;
【小问2详解】
红外知该物质中存在C—O和C—H,同时相对分子质量为74,则该物质化学式为C4H10O,物质中氢谱峰面积为2:3,则两种氢,所以结构为CH3CH2OCH2CH3;
【小问3详解】
B为A的同分异构体,化学式为C4H10O分子中没有不饱和度且能与Na产生H2,则该物质为C4H9OH醇类,由于O电负性大(O—H键中电子云偏向O),O—H键极性大,易断裂;
【小问4详解】
①,氢谱中有8组峰;
②对布洛芬进行分子修饰的目的是降低酸性,减小该药对胃,肠道的刺激;增强稳定性;改善药物吸收代谢等特性;改善剂型和给药途径;降低毒副作用;提高抗炎镇痛效果。
20. 甲苯是重要的有机原料,某化学兴趣小组利用如图所示装置制备对溴甲苯,并证明该反应为取代反应。
(1)甲中仪器M的名称为__________,实验过程中使用了40mL甲苯(约为0.38mol)和30mL液溴(约为0.58mol),则选用的仪器M的最合理规格为__________(填标号)。
A.100mL B.200mL C.250mL D.500mL
(2)冷凝管中冷水从__________(填“a”或“b”)进,乙中的作用为__________。能说明该反应是取代反应而不是加成反应的实验现象为__________。
(3)实验过程中进行的分步操作如下,合理的顺序为_______(填标号)。若最后得到对溴甲苯51.98g,则该实验的产率约为__________(保留两位有效数字)。
A.检查装置气密性 B.连接好装置 C.将甲苯和液溴滴入 D.将NaOH溶液滴入
E.接通冷凝水 F.将M中混合物过滤、分液、蒸馏
【答案】(1) ①. 三颈烧瓶 ②. B
(2) ①. a ②. 吸收HBr气体中的和甲苯蒸气 ③. 丙中产生淡黄色沉淀
(3) ①. AEC ②.
【解析】
【分析】装置甲,即三颈烧瓶内首先加入铁粉,做催化剂,然后加入甲苯和液溴的化合物,发生反应,生成对溴甲苯,待反应完成后,加入NaOH溶液,中和过量的液溴以及生成HBr,装置乙中盛有CCl4,溶解挥发过来的溴蒸气和甲苯,装置丙中盛有硝酸银溶液,检验生成的HBr,从而证明了甲苯与液溴发生了取代反应,装置丁中盛有碱石灰,吸收为反应的HBr,防止其污染空气,据此分析作答。
【小问1详解】
由图可知,甲中仪器M的名称为三颈烧瓶,实验过程中使用了40mL甲苯(约为0.38mol)和30mL液溴(约为0.58mol),液体总体积为70mL,三颈烧瓶盛装液体的体积不小于烧瓶的,不大于烧瓶体积的,则选用的仪器M的最合理规格为200mL,即B符合题意;
【小问2详解】
冷凝管中冷水从下口进,即a进,乙中CCl4的作用为吸收HBr气体中的Br2和甲苯蒸气,能说明该反应是取代反应而不是加成反应的实验现象为丙中产生淡黄色沉淀,说明生成了HBr,即发生了取代反应;
【小问3详解】
实验过程中进行的分步操作如下,合理的顺序为连接好装置→检查装置气密性→接通冷凝水→将甲苯和液溴滴入→将NaOH溶液滴入→将M中混合物过滤、分液、蒸馏,根据题意可知,液溴过量,理论上生成对溴甲苯的质量为0.38mol×178g/mol=64.98g,若最后得到对溴甲苯51.98g,则该实验的产率约为80%。
21. 碳原子不仅能与氢、氧、氮、氯等元素原子形成化学键,且碳原子之间还能相互结合,并连接形成直链、支链以及各种环状化合物。
I.根据下列几种烃的键线式,回答下列问题:
(1)B与D的关系是_________。
(2)在结构A的每两个碳原子之间插入一个CH2原子团,可以形成金刚烷的结构,则金刚烷的分子式是__________。
Ⅱ.精细化学品Z是X与HBr反应的主产物,的反应机理如下:
(3)请写出Z的结构简式_________。
(4)X能使溴的CCl4溶液褪色,试写出该反应的化学方程式_________。
(5)下列说法正确的是_________。
A. X存在顺反异构 B. Z中不含手性碳
C. Z分子中所有碳原子不可能共平面 D. X可生成高聚物
(6)Z的同分异构体有多种,试写出2个符合下列条件的同分异构体________。
①含有一个苯环;②苯环上的一氯代物有两种。
【答案】(1)同分异构体
(2)C10H16 (3)
(4)+Br2 (5)AD
(6)、、
【解析】
【小问1详解】
B与D的分子式都是C6H6,但结构不同,二者的关系是:同分异构体。
【小问2详解】
A的分子式为C4H4,在结构A的每两个碳原子之间插入一个CH2原子团,即增加6个“CH2”,从而可以形成金刚烷的结构,则金刚烷的分子式是C10H16。
【小问3详解】
精细化学品Z是X与HBr反应的主产物,将Br-与Y中的碳正离子连接,可得出Z的结构简式为。
【小问4详解】
X()能使溴的CCl4溶液褪色,则其与Br2发生加成反应,生成,该反应的化学方程式为+Br2。
【小问5详解】
A.X分子中,双键碳原子上各连接两个不同的原子或原子团,则存在顺反异构,A正确;
B.Z()分子中,与-Br相连的碳原子所连接的4个原子或原子团都不相同,为手性碳原子,B不正确;
C.Z()分子中,框内的碳原子可能共平面,则所有碳原子可能共平面,C不正确;
D.X()发生加聚反应,可生成高聚物,D正确;
故选AD。
【小问6详解】
Z()的同分异构体有多种,符合下列条件:“①含有一个苯环;②苯环上的一氯代物有两种”的同分异构体,含有苯环,苯环上有互为对位的两个取代基,可能为-Br、-CH2CH2CH3或-Br、-CH(CH3)2或-CH2Br、-CH2CH3,所以结构简式可能为、、。
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